柠条粉碎性能优化仿真分析

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lihuihui1986712
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柠条是豆科锦鸡儿属锦鸡儿植物的俗称,广泛分布于我国北方各省区,是防风固沙、保持水土、造林的主要树种。随着国家大力重视生态环境建设我国对柠条的种植面积逐年增加。根据柠条的生长特性柠条每生长3-5年就需要进行一次平茬,因此每年将产生很多柠条枝条。经过很多学者的研究,柠条鲜枝营养丰富,粗蛋白含量可达11.21%~36.27%,与苜蓿粗蛋白相当,是玉米的2~4倍,目前被广泛的用于颗粒饲料的生产中。生产颗粒饲料要用到大量的柠条草粉,在柠条草粉的加工过程中大多使用传统的锤片式粉碎机,但是柠条材质较硬、韧性较强、木质化程度较高,使用传统的锤片式粉碎机生产效率低。本文以传统的锤片式粉碎机为研究对象,通过仿真分析找到影响柠条粉碎生产率的原因,优化锤片式粉碎机主要研究内容包括以下几点:(1)测定柠条枝条的物理参数,现场收割用于颗粒饲料生产的柠条枝,对收割的柠条进行分类、取样、制作试样、密封等操作,设计相关的试验测量柠条的弹性模量、泊松比、密度、碰撞恢系数、动摩擦因数、静摩擦因数这六个物理参数,为后续的离散元仿真提供可靠依据。(2)在Solidworks软件中建立锤片式粉碎机三维模型,将其导入到离散元仿真软件中。基于EDEM软件设计柠条枝条粉碎系统的离散元仿真模型,利用建立的粉碎系统离散元模型完成锤片式粉碎机粉碎柠条枝条模拟仿真。并设计实际试验来验证仿真模型的合理性。(3)提出改变锤片形状、改变锤片在粉碎室内的排列分布情况、改变筛网上筛孔的开孔率这三个提升柠条草粉生产率的因素,利用已建好的柠条粉碎仿真模型以柠条草粉的生产效率为指标,通过仿真试验验证各因素对提高生产率的优化效果。设计正交实验,利用极差分析找到较优的一组方案。并验证该方案是否为较优,为柠条粉碎提供相关依据。
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